电力信息通信一体化运维体系探讨.doc

Discussion about Operation and Maintenance Integration for Informationand Communication Network of Power Grid梁云 LIANG Yun；姚继明 YAO Ji-ming；刘建波 LIU Jian-bo（中国电力科学研究院，南京 211106；国网电力科学研究院，南京 210003）（China Electric Power Research Institute，Nanjing 211106，China；State Grid Electric Power Research Institute，Nanjing 210003，China）摘要： 综合分析电力信息通信的发展状况，结合 ICT 技术的最新发展成果，论证信息通信在电力新型应用模式中承担的重要工作角色，提出“以资源融合为基础，以规范流程为框架，以综合评价为核心”的信息通信一体化运维框架。指出了建设电力信息通信一 体化运维体系，在资源模型、监测数据融合、智能告警、指标评价体系、运行状态评估、网络态势可视化等领域需要解决的关键技术问题。Abstract: The development of the information and communication network in power grid is analyzed，and combined with the latest achievements of ICT，the important role of information and communication in new applications is described. The integrated operation and maintenance architecture with the resource convergence mode as the foundation，the standardize processes as the framework and theperformance appraisal as the system core is proposed. The key technologies are pointed out in different aspects: resource model, data fusion, intelligent warning, indicator evaluation system, operating status assessment, network situation visualization, etc.关键词： 运维；信息通信网络；一体化；Key words: operation and maintenance；information and communication network；integration中图分类号：TN91文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）36-0043-03引言布局合理、传输顺畅、延伸到户的电力信息通信网。同时，0通信信息网络是电力系统中除了电力网之外的又一张实体网络，是建设世界一流电网和国际一流企业的重要 基础设施。电力通信网络基于光纤、无线、电力线载波等多 种技术体制，包括数据传输、电话、视频会议、电力专用业 务等多个专业网络。“十二五”末国家电网公司的通信网将 涵盖 1000 kV 至 0.4 kV 各个电压等级的电网，规模将在 目前基础上翻倍，技术将迈上新台阶1。电网快速发展，通 信网络规模不断扩大，结构日趋复杂，覆盖跨度加大，管控 难度提高，要求信息通信网络运行管理的智能化水平大幅 度提升。电力信息通信网络的智能化体现为全面、及时地掌握 运营状态，深度融合信息通信业务和管理措施，综合各个 管理系统的分析结果，围绕电网运行和企业运营的核心需 求，实现信息通信资源的合理分配，从而构建出技术先进、作者简介：梁云（1976-），男，河南南阳人，高级工程师，研究方向为电力信息通信。电力企业为提升安全生产水平和客户服务能力，对运维体系提出了更深层次的要求，电力信息通信部门的总体定位 正在从以往的通信链路维护向业务服务支撑转变。本文综合分析智能电网的发展状况，结合 ICT 技术的 最新发展成果，论证信息通信运维在电网新型应用模式中 承担的重要角色，提出“以资源融合为基础，以规范流程为 框架，以综合评价为核心”的信息通信一体化运维体系，能 适应智能电网在多个维度上的特点和需求。1 电力信息通信运维的发展趋势智能电网是国际电力工业积极应对未来挑战的共同 选择，国内外都给予了极大的关注。信息通信是支撑坚强 智能电网建设的公共平台和重要手段，贯穿发电、输电、变 电、配电、用电、调度六个环节，是坚强智能电网各环节运 行的重要基础2。为推动智能电网信息通信技术的研发和 应用，实现从被动向主动、从辅助向引领、从单一业务模式 向整合创新模式的转变，需要紧跟最新发展趋势，积极谋 划电力信息通信网络的融合与创新，更加“安全、有效、全元件选型和电路板设计无需额外提供电源，安装使用方便。全国各地供电公司对GIS 设备的使用率越来越大，在气室抽真空过程中，使用 该停电报警器后，能够从技术手段上杜绝将真空泵的油倒 吸进气室内事故发生，并且能够切实减轻值班人员的负3A1 选用光耦 4N25，它采用双列直插式 6 脚封装，A2用 2 输入端四与非门 CD4011 集成电路。 VD1 -VD4 用1N4001 型硅整流二极管；VD5 用 15V、1/2W 型稳压二极 管，如 2CW20 等；VD6 用 1N4148 等硅开关二极管。电阻 全部采用碳膜电阻器。C1 要用 CBB-400V 型聚苯电容器， C2、C5 用 CD11-16V 型电解电容器，C3、C4 用 CT1 型瓷介 电容器。压电陶瓷片 B 采用 FT-27、HTD27A-1 型等压电 陶瓷片。4 结论本抽真空设备停电报警装置是采用无源设计，停电后担，能够避免发生事故带来的经济损失，同时节省了人力，非常具有实用价值。参考文献： 1袁小翔，来电停电自动告知器.电子制作.1996-12-15. 2朱宗德，简易停电报警器.地震地磁观测与研究.1995-12-25.3于永复，停电报警电路的制作.家电检修技术.2012-05-01.业设置的维护组织架构模式，必将随着技术的进步和业务的发展不断调整3。为了更好地适应电网和企业发展的需求，通过信息通 信一体化运维，实现信息通信运维管理“标准化、流程化、网络化、规范化”，实现运维管理业务的分层管理、垂直监 督及安全生产的预控、可控，持续提高信息通信管理水平。为此，在以下三个方面亟需推进新技术和业务模式的研究。1.1 目前电力信息通信网络中还没有形成全面统一 的资源管理，通信和信息专业使用相对独立的资源模型， 限制了信息通信融合的进展，信息通信网的可靠性、运维 管理的效率还不能与电网相匹配，从而制约了信息通信网 络对智能电网新型应用的支撑能力。1.2 电力信息通信网络中存在多种通信方式，缺乏统 一的管理手段，通道、信息等资源的合理利用率低，在智能 电网互动环境下，将成为信息高效、安全交互的瓶颈。1.3 目前电网信息、通信的监测系统在相当程度上是 相互孤立的，未能形成协调高效的整体，很难基于监测数 据对信息通信网络的运行情况进行全面分析评价，例如不 能准确定位故障或者报警的发生是针对通信或者信息的 某个确认的故障点，不能快速判断故障所在的通道等，在 技术和运行水平上都不能适应未来电网的需求。综上所述，电力信息通信一体化运维体系如图 1 所示。2.3 技术支撑 随着大容量通信网络、虚拟化、云计算技术的逐步实用化，电力信息系统逐渐由分级部署向一级 部署发展，远程的集中操作维护逐步代替大部分的现场维护作业方式，运维工作趋向集中化和集约化。国家电网公 司建设了覆盖全公司的信息综合运维监管系统，打破以往孤岛型系统建设模式，逐步形成横向集成、上下贯通的信息运维管理支撑平台，覆盖包含网络、主机、业务应用、安电力信息通信一体化运维的构想2全设备、桌面终端等的完整 IT 基础架构及标准运维流程，2.1 内涵和特征 信息通信一体化运维是面向信息通信融合的发展趋势，结合现有技术手段，遵循电网安全生 产和企业经营管理的要求，建立的运维生产方式、管理方式与管理制度的集合。在运维体制方面，拓展通信设备及 业务系统的监测能力，从分散、相对集中的非现代型运维体制逐步过渡到网管监控系统功能完善，全网采用高度集中的现代运维体制。在运维指标方面，除了传统的运维考 核指标外，基于现代运维的要求，还需要增加面向用户感知的网络质量管理和网络资源管理两大指标体系，分别用于衡量以客户为中心的服务能力和网络经营的价值创造 能力。在网管系统方面，由面向各个专业的网络管理系统，过渡到面向全网的网络管理系统，最终实现面向服务的综 合管理系统。在客户服务方面，建立统一的服务保障体系和客服集中受理机制，规范客服工作流程，形成与相关系统的联动机制。在安全防护方面加强各级通信检修流程的 规范性和闭环管理，形成安全管理的闭环体系。总结归纳起来，电力信息通信一体化运维管理呈现 4个特征：融合发展、高度集中、客户感知、运维外包。这 4 个 主流趋势，既符合现代信息通信运维管理精细化、服务客户化的根本要求，也体现或者标志着电力信息通信的运维 管理水平、运维管理能力达到相对较高的层次。2.2 体系架构 运维体系是为了满足电力信息通信网络运行维护的要求而建立的各项组织管理要素的集合。运 维体系由运维管理体系和运维能力体系构成。运维管理体系包括运维体制、管理模式、组织建设、资源配置、运维流程和网管系统六大方面，这六大方面是构建企业核心运维 能力的基本要素。其中，运维体制是决定运维体系的核心要素。运维能力体系包括网络运行能力、链路保障能力和实现“实时监控、精益管理、闭环控制、分析规划”目标4。覆盖整个电网的通信管理系统也在快速开发实施，这些为实 现信息通信资源优化、网络集中监控管理调度提供了必要的技术手段。在技术路线上，将从管理和运维两个层面开展一体化 研究，在现有的网管、安全、智能机房、信息监测等系统基础上，基于成熟的信息化集成技术，将设备实体、监测系统 和管理应用功能有效整合。在管理层面上基于业务系统需求、用户需求等开展故障管理、安全管理、性能管理、资源管理的研究；在运维层面上开展业务承载、资源状态、设备 定位等内容研究，从监测系统、资源模型、设备实体三个方面实现对一体化运维的支撑。为了提高系统集成度，将预 留开放接口，满足其他信息系统（如地理信息系统 GIS）集成的需求，为整个信息通信网络的综合分析评价提供数据支撑。如图 2 所示。合电力信息通信网络的实际情况，研究性能指标模型与评办法的持久化，可动态调整指标评分及权重；指标展现价体系，对电力信息通信资源进行状态评估，为电力信息通信设施的高效运维提供辅助决策等关键技术支撑，实现 科学决策，主动预防。2.4 需要关注的几个研究方向2.4.1 资源模型 研究信息通信资源分类与定义规 则，从支撑电力业务角度出发，分物理、业务两个层次建立 一体化的信息通信资源模型。首先对光纤、终端、传输设 备、交换设备、主机、存储等设备实体进行初始化分类，然 后结合物理资源的特征进行归并，最后针对业务的需求， 对不同业务所涉的逻辑资源进行汇聚与编目，从而建立层 次化的信息通信资源模型，将通信设备的物理、业务特征 进行有效区分并进行合理标识，为设计资源运维管理的数 据交互接口提供基础支撑。2.4.2 监测数据融合 目前信息、通信监测数据来自 不同的系统，为了实现融合，首先研究接口集成技术、实时 监测数据展示和推送方式、以及物联网智能标签接入技 术，实现通信资源标识与定位。目前基于 RFID 的技术已较为成熟，可以逐步应用，扩大覆盖范围。目前电力企业逐 步推进数据中心建设和信息系统一级部署，在统一了数据 源，建立了业务、资源和设备实体之间的关联关系的基础 上，在运行数据管理中可采用云技术，对信息通信网络在 典型区域、典型时间段和典型业务的特征进行分析，结合 视频、语音、智能机房等现有的系统，逐步达到信息通信网 络可测、可视、可管的目标。2.4.3 全方位告警管理 告警数据是实现系统故障分 析的重要依据，来源于网管、安管、业务系统、终端管理等。 目前在相关的监测系统中已对告警格式、类型进行了规 范，可以定制简单的告警生成、自动确认、处理规则，但仍 不能完全满足信息通信融合的需求。需要通过告警规范、 告警范围、告警处理、告警规则、告警分析、告警展示、告警 恢复七个维度实现全方位告警管理。在标准规范中应明确 描述告警的级别、紧急度、告警类别、告警内容等信息；优化告警的生成和通知策略，包括告警的生成规则的配置、 启停管理等功能，告警的通知处理规则包括告警通知支持 的方法配置和告警通知内容的配置管理；利用资源库的网 络关联分析，实现告警的影响分析、故障定位，告警的压缩 归并等功能。2.4.4 指标评价体系 指标体系是对信息通信网络运 行态势和运维工作效率进行综合评价的基础。指标体系不 可设计得太繁琐，在能基本保证评价结果的客观性、全面 性的条件下，指标体系尽可能简化，减少或去掉一些对评 价结果影响甚微的指标。评价指标所需的数据易于采集， 无论是定性评价指标还是定量评价指标，其信息来源渠道 必须可靠，并且容易取得，否则评价工作难以进行或代价 太大。各项评价指标及其相应的计算方法，各项数据都要 标准化、规范化，并在评价过程数据的准确性和可靠性加以控制。指标体系重点关注三个方面：指标的可配置化：的可配置化：通过对指标体系的动态解析，可动态展现现有指标体系。2.4.5 运行状态评估 在电力网中，状态评估技术已 经得到了较广泛的应用，在设备状态检修等方面发挥重要 作用。为了将成熟的电网管理模式在信息通信网中推广应 用，落实公司信息通信融合的战略部署，在基于效用的量 化分析基础上，从设备、网络和业务多个层面定义一系列 运维评估指标，研究指标计算公式计算复杂度以及其中关 键指标权值的合理性，构建电力信息通信网状态评估分析 指标体系，通过相关指标能够描述故障造成的实际损失和 潜在影响程度。电力信息通信网络综合评估应基于技术和 运维两个方面，其中技术体系研究电力业务对信息通信资 源的需求和影响指标，形成信息通信服务资源管理的评价 和分析，为评价体系的建立提供初始的资源评价和分析数据，为了实现全面的综合评价和分析，还需结合运维体系 进行研究，从资源和业务层面对网络效用进行评价和分 析，最终形成全面、综合的评价体系。2.4.6 网络态势可视化 态势是指由各种信息通信设 备运行状况以